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发布时间:2020-07-17 12:20来源: 网络整理

  互联网的核心技术是它的体系结构;

  推动互联网体系结构发展的根本动力是它承载的业务;

  本文从互联网发展历程入手,分析业务变化对互联网体系结构的影响,为当前研究提供经验借鉴。

  1.互联网的核心技术是什么—互联网体系结构

  2.互联网体系结构发展经历的三个阶段

  3.当前互联网体系结构的技术创新

  一、互联网的核心技术是什么—互联网体系结构

  习主席在2016年提出:“互联网核心技术是我们最大的‘命门’,核心技术受制于人是我们最大的隐患”。那么,什么才是互联网的核心技术?作为一名从事互联网技术研究的工作者,我觉得,互联网的核心技术绝不是大家日常生活中使用的各类网络应用和平台,美团乎?高德乎?淘宝乎?No,No。互联网的核心技术就是它的体系结构。

  那么,什么才是互联网的体系结构?抽象来说,互联网体系结构是一整套基础技术体系和协议规范,是便捷、高效地构建互联网的实施手册。如果把互联网建设比喻为盖房子,那么互联网的体系结构就是这套房子的“地基”和“四梁八柱”,是互联网这座房子的“骨架”。具体来说,它明确了互联网的物理与逻辑组成、功能组织与配置、交互流程与数据格式等等一系列内容。互联网的建设者和运维者们正是采用这样的一整套框架,为用户构建便捷、健康、活跃、安全等的网络环境。

  互联网的体系结构都有哪些关键要素呢?在此引用吴建平院士的观点:互联网体系结构的关键要素就是它的“传输格式、转发方式、路由控制”。我理解,传输格式决定了互联网的“通用语言”,即决定大家用哪种“语言”甚至是“包裹形式”把信息发给接收方;转发方式决定了互联网中信息的“传送方法”,即决定采用“多个人口口相传”的接力方式还是“一个人专门跑一趟”的专线方式?或者采用其他方法?路由控制决定了互联网的“传送途径”,即选择“走哪条路”(类似高德导航)来传信息。

  体系结构是互联网最核心的技术,是整个互联网建设和运行的实施基础。这么多年,我们努力追求的目标就是要在互联网体系结构层面取得突破,要为互联网的发展讲出自己的“通用语言、传送方法和途径”。

  二、互联网体系结构发展经历的三个阶段

  本节从互联网所承载的业务出发,分析这些业务的变化对互联网体系结构演进所产生的动力,探讨互联网体系结构技术的发展过程。

  关于互联网体系结构的历史发展阶段,很多人都有不同的理解,也从不同的角度给出了多种划分方案,为该领域的研究提供了很好的支撑。本文暂且先采用其中的一种划分方法(划分依据和具体标志性事件不在本文讨论范围内,相关内容请大家自动忽略),把目前为止的互联网发展过程划分成三个阶段:科研试验网络阶段、消费型商用网络阶段、信息基础设施阶段。

  1、第一个阶段(1969-1990):科研试验网络阶段

  很多人认为互联网起源于美国国防部高级研究计划署(ARPA)于1969年开始实施的ARPANET(阿帕网)计划,其初始目标是保证“冷战”国际背景之核打击下军事通信网络的可生存性(事实上,很多当初参与了互联网设计的工程师并不认可这种观点)。同时,ARPANET也为科研资料共享和科学实验等提供“开放、共享、平等”的网络支撑,如各大学图书馆之间电子资料的共享、各科研机构计算机的协同计算等。这一阶段互联网用户的需求相对单一,主要以图片、文件等为主,且互联网使用环境相对封闭,用户规模小,使用者自律性较高等。

  到十九世纪70年代,国际上已经形成了几十个计算机网络。但由于它们的数据格式、网络协议、组网方式等都不相同,这些网络只能支持内部计算机之间的互联通信,相互之间仍然不能互通。为此, ARPA又对ARPANET的设计目标进行了完善,即通过一种统一、便捷的方式把这些已有的计算机网络互联起来,形成一个“将已有网络进行互联”的网络(internetwork),简称就是大家目前所熟知的“Internet”。

  在此需要说明的是,业界最初关于“因特网”和“互联网”的概念理解并不相同。当时除了“Internet”(因特网)之外,还有许多其他的互联网如“欧盟网”(Euronet)、“欧洲信息网”(EIN)、以及美国的“国际学术网”(BITNET)等等。它们在网络技术和应用的飞速发展过程中逐渐融合消失,而Internet不断发展成为大家最熟悉、使用最多的互联网,最终大部分使用者默认就把“因特网”和“互联网”等同起来。